(57)【要約】【課題】電圧を印加しながら、ノズルからサンプルを放出することでサンプルをイオン化するエレクトロスプレイイオン源、及びそれを用いた質量分析計において、ノズル先端に液玉が生じないように印加電圧を規定値に自動調整すること。【解決手段】ＥＳＩチップの先端を監視しＥＳＩチップの先端に設定した半径以上の液玉ができると、エアー吹き装置に信号を送る受光センサ付きＣＣＤカメラと、受光センサ付きＣＣＤカメラから信号を受ける自動でエアーを吹くことにより液玉を吹き飛ばすエアー吹き装置と、エアー吹き装置が液玉を吹き飛ばすと信号を受け、設定した分だけ自動で電圧上昇し、液玉ができなくなるまで電圧上昇を繰り返す質量分析計。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレクトロスプレイイオン源のサンプルを放出するノズル先端を光学的に監視する監視手段と、
該監視手段が、前記ノズル先端に液玉が発生したことを検出したことに応じて、該ノズルに気流を吹き付ける気流吹き付け手段と、
を備えたことを特徴とするエレクトロスプレイイオン源。
【請求項２】
請求項１記載のエレクトロスプレイイオン源において、
前記監視手段は、前記ノズル先端に発生した液玉が予め設定した半径以上になったかどうかを判断する判断手段を備え、該判断手段が前記液玉が前記半径以上になったことを判断したことに基づいて、前記気流吹き付け手段が気流を吹き付けるように制御する制御手段を備えたことを特徴とするエレクトロスプレイイオン源。
【請求項３】
請求項１または２記載のエレクトロスプレイイオン源において、
前記気流吹き付け手段が気流を吹き付けたことに応じて、予め設定した電圧を前記ノズルに印加する電圧に加える電圧調整手段を備えたことを特徴とするエレクトロスプレイイオン源。
【請求項４】
請求項２または３記載のエレクトロスプレイイオン源において、
前記ノズルに印加する電圧が予め設定した電圧を超えた場合には警告を発する警告発生手段を備えたことを特徴とするエレクトロスプレイイオン源。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のエレクトロスプレイイオン源を備えたことを特徴とする質量分析計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は質量分析計に適用されるエレクトロスプレイイオン源、及びそれを備えた質量分析計に係り、特に装置の立ち上げ準備が容易なエレクトロスプレイイオン源及びそれを備えた質量分析計に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体試料を質量分析計で測定する従来の技術の一つには図１に示すような、液体クロマトグラフ（ＬＣ）１と、液体試料を注入するオートサンプラ２と、カラム３と、エレクトロスプレーインターフェース（以下ＥＳＩ）チップと、質量分析計５から構成されるシステム（ＬＣ−ＥＳＩ−ＭＳ）がある。図に示すように液体クロマトグラフ（ＬＣ）１は２種類の溶媒（ｂ，ｃ）とそれを送りだすポンプａから成り、質量分析計５はイオン源ｄ，分析計ｅ，検出器ｆから成る。このシステムにおいて溶媒或いは液体試料は質量分析計５のイオン源ｄに到達する際、２００〜３００℃の高温と１〜４ｋＶの加電圧によって気化し、イオン化された状態となる。本実施例では、質量分析計は１価イオン当たりの質量数（ｍ／ｚ）を測定している。ＬＣ−ＥＳＩ−ＭＳ或いはＬＣ−ＥＳＩ−ＭＳ／ＭＳにおいては試料を測定する前にまず、溶媒のみを流した状態で安定してイオン化する条件、特に電圧の値を設定する。この際、適切な電圧の場合には溶媒は気化し、質量分析計５のイオン源ｄへ入っていくが、電圧が低い場合には溶媒は十分に気化できず溶液のままなので、チップの先に液玉となって溜まってしまう。液のまま質量分析計５のイオン源ｄに入ってしまうと、液に汚染物質が混入していた場合にはイオン源ｄを汚してしまい、洗浄作業をしなければならない場合がある。
【０００３】
この洗浄作業を容易にする技術が特許文献１に記載されている。
【０００４】
このような洗浄作業をさけるため、イオン化が安定するまでは常時、チップの先を監視して液玉ができた場合にはエアー吹きで液玉を飛ばし電圧を少しずつ上げる作業を操作者が行うのが一般的である。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２５９４７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述したイオン化を安定させる作業においてはチップの先を監視して液玉ができた場合にはエアー吹きで液玉を飛ばし、電圧が適切になるまで人が監視しなければならない。このため、安定してイオン化する電圧条件設定作業に時間がかかっていた。本発明の目的は、人手を要さずにイオン化の安定化作業が可能な機構を備えた質量分析計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の構成は以下の通りである。
【０００８】
エレクトロスプレイイオン源のサンプルを放出するノズル先端を光学的に監視する監視手段と、該監視手段が、前記ノズル先端に液玉が発生したことを検出したことに応じて、該ノズルに気流を吹き付ける気流吹き付け手段と、を備えたエレクトロスプレイイオン源。
【０００９】
監視手段はＣＣＤカメラであることがコストの点から好ましいが、ノズル先端を光学的に監視できるものであればどのようなものでも良い。ノズル（ＥＳＩチップ）の先端を監視し、ＥＳＩチップの先端に設定した半径以上の液玉ができると、エアー吹き装置に信号を送り、信号を受けたエアー吹き装置は自動でエアーを吹くことにより液玉を吹き飛ばす。続いて、エアー吹き装置が液玉を吹き飛ばすと、信号が質量分析計に送られ、設定した分だけ自動で電圧上昇し、液玉ができなくなるまで電圧上昇を繰り返す機能があっても良い。また、質量分析計の電圧が上がりすぎた場合にはアラームで異常を知らせる機能も持つことが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ＬＣ−ＥＳＩ−ＭＳにおいて安定してイオン化する電圧条件設定作業を自動で行う事ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、発明の実施例を図面を用いて説明する。
【００１２】
図１は本発明に関わる質量分析装置の一般的な構成図を示している。本実施例では液体クロマトグラフ（ＬＣ）１としてmichrom BioResources社製のHPLC MAGIC2002、オートサンプラ２としてＣＴＣアナリティカル社製のＨＴＳ−Ｐａｌ、及び質量分析計５としてサーモエレクトロン社製のＬＣＱdecaＸＰを使用している。
【００１３】
図２はＬＣ−ＥＳＩ−ＭＳのＥＳＩイオン源及び、今回の発明で新たに設置された装置（エアー吹き装置６，受光センサ付きＣＣＤカメラ７，モニター８，ＥＳＩチップ先端に光を投射する光源９）を示した。図中の矢印（１）（２）は信号の流れを示す。（１）
ＥＳＩチップ先端の溶媒が液玉化すると光源からの光は液玉に反射または吸収され、受光センサ付きＣＣＤカメラ７が感知し、像がモニター８に映し出される。モニター８では
ＥＳＩチップ先端部に対して０点を合わせ、０点からＥＳＩチップ先端部に形成される液滴半径を監視する。受光センサ付きＣＣＤカメラ７は液玉の半径が使用者の設定した値以上になると信号をエアー吹き装置６に送る。（２）エアー吹き装置６は受光センサ付き
ＣＣＤカメラ７から信号を受けるとエアーを吹き、エアーが吹かれると信号がエアー吹き装置６から質量分析計に送られ、質量分析計は電圧が低いと判断して自動で電圧を使用者が設定した値だけ上昇する。
【００１４】
図３はＥＳＩチップの設置位置とエアーを吹く角度（横から見た図）を示す。ＥＳＩチップの設置位置は液玉が飛んだ際に直接質量分析計内に入らないために、電圧のかかる方向からずれている方が良い。２０〜４０度くらいの角度がよく、本実施例では２０度に設置した。また、エアーを吹く角度も液玉が飛んだ際に直接質量分析計内に入らないために、電圧のかかる方向からずれている方が良く、図２に示すようにチップに対して２０度くらいが良い。
【００１５】
図４はＥＳＩチップ、とエアーを吹く角度(上から見た図)を示す。本実施例ではＥＳＩチップの設置位置は２０度に設置し、エアーを吹く角度は２０度に設置した。設置する角度を定めた理由は図３の説明で前述したのと同じ理由である。
【００１６】
図５は受光センサ付きＣＣＤカメラ７と光源９の設置位置を示す。イオン化の邪魔にならなく、液玉が飛んだ時に当たらない位置であればよい。本実施例では図５に示すように電圧のかかる方向に対して垂直方向に設置した。また、受光センサ付きＣＣＤカメラ７からＥＳＩチップ先端までの距離と光源９からＥＳＩチップ先端までの距離は本実施例では共に１０cmとした。
【００１７】
図６は本実施例のフローチャートを示す。
【００１８】
本発明の実施例を図６のフロー図を元に説明する。
【００１９】
まず、使用者はエアー吹き装置と質量分析計の設定を行う。エアー吹き装置に関してはエアーを吹く基準として液玉の球の半径ｒが使用者の設定した値を超えた時とするが、本実施例では０.５mmとした。また、エアーの吹き方は０.５〜１.０cm3／秒で２秒とした。次に質量分析計に関する設定を行う。実施するイオン化の安定化作業の開始時の最低電圧ｍ，最高電圧Ｍを設定する。最高電圧は高すぎる電圧だと、ＥＳＩチップを損傷する可能性があるため、それ以上電圧が上がるとＥＳＩチップを損傷する値を設定する。また、一回エアーが吹かれると上昇する電圧上昇値δ、イオン化の安定時間Ｔを設定する。本実施例では最低電圧ｍを１.８ｋＶ、最高電圧Ｍを４.０ｋＶ、電圧上昇値δを０.１ｋＶ 、イオン化の安定時間Ｔを１５分間に設定した。
【００２０】
受光センサ付きＣＣＤカメラ，モニター，光源の電源をＯＮにした状態で、エアー吹き装置と質量分析計をスタートさせる。最初電圧が低いと液玉ができ、その半径が基準値ｒを超えると、受光センサ付きＣＣＤカメラからエアー吹き装置に信号が送られエアーを１回吹く。すると、今度は信号が質量分析計に送られ、電圧がδ上昇する。それでも、液玉ができた場合にはまた、液玉の半径がｒを超えると再び受光センサ付きＣＣＤカメラからエアー吹き装置に信号が送られエアーを１回吹き、信号が質量分析計に送られ、電圧がδ上昇する。この過程を繰り返すうちに適切な電圧になり液玉ができなくなり、質量分析計に信号受信のない時間すなわちイオン化の安定した時間がＴに到達すると、イオン化が安定したことを知らせるアラームが使用者に通達される。また、イオン化の安定した時間がＴに到達しない場合には再び電圧上昇を続ける。電圧が最高電圧Ｍに到達しても、イオン化が安定化しない場合には、異常を知らせるアラームが使用者に通達される。この場合電圧の設定以外の箇所に異常があることが考えられる。
【００２１】
以上の過程を電圧が適切な値になるまで、あるいは最高電圧に到達するまで繰り返す。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に関わる質量分析装置の一般的な構成図。
【図２】ＬＣ−ＥＳＩ−ＭＳのＥＳＩイオン源及び、今回の発明で新たに設置された装置の概略図。
【図３】ＥＳＩチップの設置位置とエアーを吹く角度（横から見た図）を示す図。
【図４】ＥＳＩチップ、とエアーを吹く角度（上から見た図）を示す図。
【図５】受光センサ付きＣＣＤカメラ７と光源９の設置位置を示す図。
【図６】本実施例のフローチャートを示す図。
【符号の説明】
【００２３】
１…液体クロマトグラフ（ＬＣ）、２…オートサンプラー、３…カラム、４…ＥＳＩチップ、５…質量分析計、６…エアー吹き装置、７…受光センサ付きＣＣＤカメラ、８…モニター、９…光源、ａ…ポンプ、ｂ…溶媒Ａ、ｃ…溶媒Ｂ、ｄ…ＥＳＩイオン源、ｅ…分析計、ｆ…検出器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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